TEGANGAN PERMUKAAN

Tegangan antarmuka adalah gaya persatuan panjang yang terdapat pada antar muka dua fase cair yang tidak bercampur. Tegangan antar muka selalu lebih kecil daripada tegangan permukaan karena gaya adhesi antara dua cairan tidak bercampur lebih besar daripada adhesi antara cairan dan udara (Hamid, 2010).

Permukaan zat cair mempunyai sifat ingin merenggang sehingga permukaan seolah-olah ditutupi oleh suatu lapisan yang elastis. Hal ini disebabkan adanya gaya tarik menarik antar partikel sejenis di dalam zat cair sampai ke permukaan. Di dalam cairan tiap molekul ditarik oleh molekul yang sejenis di dekatnya dengan gaya yang sama ke segala arah. Akibatnya tidak terdapat sisa (resultan) gaya yang bekerja pada masing-masing molekul. Adanya gaya atau tarikan ke bawah menyebabkan permukaan cairan berkontraksi dan berada dalam keadaan tegang. Tegangan ini disebut tegangan permukaan (Herinaldi, 2004).

Tegangan permukaan juga merupakan sifat fisik yang berhubungan dengan gaya antar molekul dalam cairan dan didefinisikan sebagai hambatan peningkatan luas permukaan. Awalnya tegangan permukaan didefinisikan pada antar muka cairan dan gas. Namun, tegangan yang mirip juga ada pada tegangan antar muka cairan-cairan, atau padatan dan gas. Tegangan semacam ini secara umum disebut tegangan antar muka ( Douglas, 2001).

Tegangan permukaan didefinisikan sebagai kerja yang dilakukan dalam memperluas permukaan cairan dengan satu satuan luas. Satuan untuk tegangan permukaan adalah (J.m^-1) atau dyne cm^-1 atau Nm^-1. Metode yang paling umum untuk mengukur tegangan permukaan adalah kenaikan atau penurunan dalam pipa kapiler, yaitu dengan rumus : (d) adalah kerapatan cairan, (r) adalah jari-jari kapiler, (l) adalah panjang cairan yang ditekan atau yang akan naik dan (g) adalah konstanta gravitasi. (Douglas, 2001)

Ada beberapa metode dalam melakukan tegangan permukaan :

1.      Metode Kapiler

Menurut metode kapiler, tegangan permukaan diukur dengan melihat ketinggian air atau cairan yang naik melalui suatu pipa kapiler. Metode kenaikan kapiler hanya dapat digunakan untuk mengukur tegangan permukaan, tidak bisa untuk mengukur tegangan antar muka.

2.      Metode Tersiometer Du-Nouy

Metode cincin du-nouy bisa digunakan untuk mengukur tegangan permukaan ataupun tegangan antar muka. Prinsip dari alat ini adalah gaya yang diperlukan untuk melepaskan suatu cincin platina iridium yang diperlukan sebanding dengan tegangan permukaan atau tegangan antar muka dari cairan tersebut (Atkins, 1994).

Pada dasarnya tegangan permukaan suatu zat cair dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya suhu dan zat terlarut. Dimana keberadaan zat terlarut dalam suatu cairan akan mempengaruhi besarnya tegangan permukaan terutama molekul zat yang berada pada permukaan cairan berbentuk lapisan monomolekuler yang disebut dengan molekul surfaktan. Faktor-faktor yang mempengaruhi :

1.      Suhu

Tegangan permukaan menurun dengan meningkatnya suhu, karena meningkatnya energi kinetik molekul.

2.      Zat Terlarut (Solut)

Keberadaan zat terlarut dalam suatu cairan akan mempengaruhi tegangan permukaan. Penambahan zat terlarut akan meningkatkan viskositas larutan, sehingga tegangan permukaan akan bertambah besar. Tetapi, apabila zat yang berada di permukaan cairan membentuk lapisan monomolekular, maka akan menurunkan tegangan permukaan, zat tersebut biasa disebut dengan surfaktan.

3.      Surfaktan

Surfaktan (Surface Active Agent), zat yang dapat mengaktifkan permukaan, karena cenderung untuk terkonsentrasi pada permukaan atau antar muka. Surfaktan mempunyai orientasi yang jelas sehingga cenderung pada rantai lurus. Sabun merupakan salah satu contoh dari surfaktan (Douglas, 2001)

            Tegangan permukaan bervariasi antar berbagai cairan. Air memiliki tegangan permukaan yang tinggi dan merupakan agent pembasah yang buruk karena air membentuk droplet, misalnya tetesan air hujan pada kaca depan mobil. Permukaan air membentuk suatu lapisan yang cukup kuat sehingga beberapa serangga dapat berjalan di atasnya (Suminar, 2001).

           

 Uraian Bahan :

1.      Aquadest (Ditjen POM, 1979)

Nama resmi     : Aquadestilata

Nama lain        : air suling

RM/BM           : H₂O / 18,02

Pemerian         : cairan jernih, tidak berwarna, tidak berbau, tidak berasa

Penyimpanan   : dalam wadah tertutup baik

2.      Aceton (Ditjen POM, 1979)

Nama resmi     : Aceton

Nama lain        : Aseton

RM/BJ             : (CH₃)₂CO / 0,790 – 0,792 g/ml

Pemerian         : cairan jernih, tidak berwarna, mudah menguap, bau khas, mudah terbakar, dapat bercampur dengan air, dengan etanol 95%P, dan dengan kloroform P membentuk larutan jernih.        

III. ALAT DAN BAHAN

Alat yang digunakan :

1.      Timbangan listrik

2.      Piknometer

3.      Termometer

4.      Baskom

5.      Pipa kapiler

6.      Beker glass 100ml

Bahan yang digunakan :

1.      Tween 0.01 %

2.      Tween 0.02 %

3.      Aquadest

4.      Aseton

IV. CARA KERJA

VI. PEMBAHASAN